起重吸盘的工作原理与典型结构

发布时间:2017-11-20 17:39:03  访问次数:

电磁铁的结构形式很多,如图所示。按磁路系统形式可分为拍合式、盘式、E形和螺管式。按衔铁运动方式可分为转动式如图(a)所示和直动式如图(b)、(c)、(d)所示。 
电磁铁的基本工作原理:

当线圈通电后,铁心和衔铁被磁化,成为极性相反的两块磁铁,它们之间产生电磁吸力。当吸力大于弹簧的反作用力时,衔铁开始向着铁心方向运动。当线圈中的电流小于某一定值或中断供电时,电磁吸力小于弹簧的反作用力,衔铁将在反作用力的作用下返回原来的释放位置。 

电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置,以完成预期动作的一种电器。它是将电能转换为机械能的一种电磁元件。

电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成,铁心和衔铁一般用软磁材料制成。铁心一般是静止的,线圈总是装在铁心上。开关电器的电磁铁的衔铁上还装有弹簧,如图所示。 

2.电磁铁的分类

按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁;按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型的专用电磁铁。

牵引电磁铁主要用于自动控制设备中,用来牵引或推斥机械装置,以达到自控或遥控的目的;制动电磁铁是用来操纵制动器,以完成制动任务的电磁铁; 起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。

3.电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种: 
①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V,电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大,换向时间短。但换向冲击大,工作时温升高(外壳设有散热筋);当阀芯卡住时,电磁铁因电流过大易烧坏,可靠性较差,所以切换频率不许超过30次/min,寿命较短。

②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压,因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(其圆筒形外壳上没有散热筋),体积小,工作可靠,允许切换频率为120次/min,换向冲击小,使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。

③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器,可以在直接使用交流电源的同时,具有直流电磁铁的结构和特性。

1、首先是电源设计,即线圈两端的电压。建议使用直流电源,因为直流电流可以保证次吸力稳定,没有交变。介于你设计的磁吸力小,可选用5-12V直流电源(电压越大,反应速度越快)。 
2、绕线组材料的选取,如果设计要求绕线组质量轻,则可选择漆包铝线。一般情况下,选择漆包铜线,因为铜的电阻率低。 
3、考虑绕线组的发热,绕线组是有电阻的,其发热功率P=U*U/R(U为电源电压)。 
4、选用横截面积合适的导线作为绕线组。 
5、磁吸力F∝磁感应强度B,而B∝I*N(电流与匝数的乘积) ,而I=U/R,且R∝N。(复杂吧,简化一下) 

具体公式:B=u*I*N/2;R=ρ*L/S=ρ*π*D*N/S;(u是轮子的磁导率、ρ是导线的电阻率、S是导线的横截面积、D是线圈的平均直径≈32mm、N≈0.85*(20-12)*33.5/S、L是导线总长 。注意:S的单位是平方毫米;ρ的单位是欧姆毫米) 
则:B≈0.59*u*S/ρ(可以看出只要绕线区域一定,B与N无关。) 

看线圈发热功率:P=U*U/R∝(S^2);所以导线横截面积S尽量取小,但S过小会导致磁吸力变化速度慢。


临清磁业